Instrumentos Topograficos, Partes y Accesorios

CÁTEDRA:

TOPOGRAFÍA I

CATEDRÁTICO:

ING. JERRY MARLON DÁVILA MARTEL

GRUPO:

“C”

ALUMNO:

REYES VICENTE, JUAN CARLOS

HUÁNUCO – PERU2014

INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS(Partes y Accesorios para realizar

Levantamientos Topográficos)

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL:INGENIERIA CIVIL

PRESENTACION

El sector de la construcción está íntimamente ligado al desarrollo y progreso de

la sociedad, no solamente creando lugares adecuados donde habitar

mejorando paulatinamente su calidad de vida, sino también abriendo nuevas

vías de comunicación terrestre favoreciendo los transportes, los intercambios y

las relaciones entre poblaciones y ciudadanos. Si las obras de ingeniería civil

son un generador de desarrollo, pues también es responsable de muchas

deficiencias, las cuales en su mayoría pueden llegar a causar desastres

inesperados por los deficientes trabajos de campo necesarios para llevar a

cabo un levantamiento topográfico, ya que esta consiste en esencia en la

medida de ángulos y de distancias y ellas hacen que toda obra cumpla con los

estándares de seguridad y por ende con el funcionamiento de nuestra

civilización. Por tanto, todo diseño, proyecto y ejecución de obras debe

contemplarse ineludiblemente del "buen conocimiento y uso de los

Instrumentos Topográficos respetando el desarrollo sostenible".

INTRODUCCION

Dentro de la formación de todo alumno que inicia el curso de TOPOGRAFÍA,

es necesario tener una base sólida de conocimientos previos, en referencia a

todos los Instrumentos Topográficos; sus partes, su utilización, su

mantenimiento y todos aquellos accesorios que ayudan a la realización optima

de un Levantamiento Topográfico.

Este trabajo pertenece a la Facultad de Ingeniería; De la Escuela Académico

Profesional de Ingeniera Civil de la Universidad de Huánuco; realizada por el

alumno Reyes Vicente Juan Carlos, alumno del 3er Ciclo de dicha carrera, para

lo cual el presente trabajo fue denominado: “INSTRUMENTOS

TOPOGRÁFICOS (Partes y Accesorios para realizar Levantamientos

Topográficos”.

El principal objetivo de este trabajo es la descripción de los Instrumentos

Topográficos, sus partes y aquellos accesorios que se tienen que tener para

realizar un Levantamiento Topográfico; específicamente de los siguientes: Nivel

de Ingeniero, Teodolito, G.P.S. Convencional, G.P.S. Diferencial de Doble

Frecuencia, Estación Total, Eclímetro, Brújula.

Así tenemos los siguientes Capítulos: Capitulo I: Marco Teórico, esta contiene

lo siguiente; Definición de Términos Básicos; Evolución a través de la Historia.

Capítulo II: Partes de los diferentes Instrumentos Topográficos; Utilización de

cada Instrumento Topográfico. Capítulo III: Accesorios de los Instrumentos

Topográficos; Instrumentos de evaluación. Conclusiones; Bibliografía; Anexos.

CAPITULO I

MARCO TEÓRICO

1.1. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS

1.1.1. NIVEL DE INGENIERO

Es un instrumento que se utiliza en la medición de desniveles

entre distintos puntos que se hallan a distancias, alturas y en

distintos lugares, y también sirve para el traslado de cotas de un

punto a otro desconocido.

1.1.2. TEODOLITO

Un teodolito es un goniómetro completo perfeccionado, con el que

es posible realizar desde las operaciones más simples hasta

levantamientos y replanteos muy precisos, pues permite medir

ángulos con gran precisión, mediante la utilización de una alidada

de anteojo y de limbos complementados con nonios o con

micrómetros para poder alcanzar precisiones de hasta 0,5''. El

teodolito es un instrumento utilizado en la mayoría de las

operaciones que se realizan en los trabajos topográficos.

1.1.2.1. GONIÓMETRO

Todo trabajo topográfico necesita para su resolución la

medición de ángulos. Los instrumentos utilizados para

esta medición reciben el nombre genérico de

goniómetros.

Normalmente, los goniómetros van asociados con

anteojos estadimétricos para poder medir también las

distancias, constituyendo los taquímetros.

Los ángulos a medir pueden ser horizontales

(acimutales) o verticales (cenitales).

Los goniómetros que miden ángulos acimutales se

llaman acimutales, y los que miden ángulos cenitales

eclímetros. Los aparatos de topografía son de los dos

tipos a la vez.

En todo caso todos los goniómetros están constituidos

por las siguientes partes:

A = Anteojo colimador.

Lv = Limbo vertical.

Lh = Limbo horizontal.

I = Índices vertical y horizontal.

Es = Eje secundario.

Ep = Eje principal.

Tn = Base nivelante.

La mayor parte de los aparatos utilizados, se incluyen en

esta denominación: teodolito, taquímetro, brújula,

estación total. Además de la medida de ángulos

acimutales y cenitales los goniómetros dan casi siempre

las distancias calculadas por métodos indirectos.

1.1.3. G.P.S. CONVENCIONAL

El significado de las siglas G.P.S. (Global Positioning System)

es Sistema de Posicionamiento Global, y no es ni más ni

menos que eso: un sistema de referencia universal para las

coordenadas espaciales de cualquier punto.

Debemos saber que la Navegación, se define como la ciencia que

ayuda a un vehículo o persona a desplazarse de un lugar a otro.

Para conseguirlo, es necesario calcular Posición, Distancia al

destino, Orientación y Tiempo de Transito, o tiempo estimado

para realizar el recorrido.

Además, el termino G.P.S., en usos topográficos viene a ser el

instrumento que utiliza un sistema de radionavegación basado en

la emisión de señales desde una constelación de 24 satélites.

1.1.4. G.P.S. DIFERENCIAL DE DOBLE FRECUENCIA

El G.P.S. Diferencial De Doble Frecuencia es un instrumento con

precisión al centímetro, ideal para trabajos de precisión, realizar

catastro, tomar puntos geodésicos, hacer levantamiento

topográfico, etc.

En general las técnicas del G.P.S. DIFERENCIAL, se basan en la

idea que los errores sistemáticos en las medidas del pseudo-

rango a un satélite poseen una gran correlación espacial.

1.1.5. ESTACIÓN TOTAL

La estación total, es un aparato electrónico que reúne las

características de un teodolito electrónico y de un distanciómetro

comunicado con un microprocesador que realiza automáticamente

mediciones y cálculos.

Las condiciones que debe reunir un teodolito son las mismas que

para un goniómetro, y se pueden clasificar en dos grandes

grupos:

* Condiciones Previas o de Construcción; que dependen del

constructor del aparato.

* Condiciones de Ajuste o Corrección; si el aparato está bien

construido y cumple las condiciones previas, depende única y

exclusivamente de la habilidad del que lo maneje, quién puede

hacer que se verifiquen lo más exactamente posible.

El incumplimiento de unas y otras condiciones da lugar a errores

sistemáticos, que son muy peligrosos, por lo que es posible

verificar y corregir siempre que sea posible el aparato.

1.1.6. ECLÍMETRO

El Eclímetro, es un goniómetro que se utiliza para medir ángulos

cenitales. Podemos distinguir dos tipos de eclímetros como son:

* Eclímetros de Plano: Cuando el limbo del aparato va fijo.

* Eclímetros de Línea: Son aquellos que permiten efectuar la

lectura cenital ya corregida, van provistos de un nivel de gran

sensibilidad que calamos en cada visual girando el limbo, para

hacer coincidir el cero de la graduación en la posición en

coincidencia con el cenit.

1.1.7. BRÚJULA

La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene

su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por

medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es

diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte

geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo

terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo

magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur.

Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la

convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético

terrestre.

1.2. EVOLUCIÓN ATRAVÉS DE LA HISTORIA


El nivel de ingeniero consiste en un telescopio cuya invención se

le atribuye al holandés HANS LIPPERSSHEY, especialista en el

campo de óptica, alrededor de 1607 y que significó el primer paso

hacia un nuevo método de mediciones horizontales como también

de desniveles.

Durante la época de la colonización de Estados Unidos, los

telescopios que se usaban en la topografía práctica eran

demasiados grandes e imprecisos, por lo que no fueron

empleados como parte de los instrumentos topográficos sino

hasta fines del siglo XIX. El uso constante de los telescopios y la

evolución de la tecnología hizo que los telescopios incrementaran

enormemente su velocidad y precisión con las que se pueden

realizar las mediciones. Además, generó que el uso de estos

telescopios se generalice como instrumentos universales en todo

proyecto de ingeniería.

Estos telescopios cuentan con un hilo vertical en la retícula para

visar los puntos y un hilo horizontal con el cual se hacen las

lecturas en los estadales de nivelación. Adicionalmente, pueden

contar con hilos de estadía superior e inferior.

Algunos telescopios antiguos son de enfoque externo y los

telescopios modernos son de enfoque interno. Con el paso del

tiempo estos instrumentos han ido variando su tamaño con lo que

sea podido utilizar en diferentes proyectos no solo a nivel urbano

sino también en provincia y rural.

Actualmente, los niveles de ingeniero ya no poseen funciones

mecánicas para poder medir las distancias y niveles porque han

sido reemplazadas por mecanismos automáticos y digitales que

agilizan la toma de estas medidas y ayudan a que los ingenieros

reduzcan el tiempo planificado para dicho proyecto.

1.2.2. TEODOLITO

El primer teodolito fue construido en 1787 por el óptico y

mecánico Ramsden. Los antiguos instrumentos, eran demasiado

pesados y la lectura de sus limbos (círculos graduados para medir

ángulos en grados, minutos y segundos) muy complicada, larga y

fatigosa. Eran construidos en bronce, acero, u otros metales.

El Ingeniero suizo Enrique Wild, en 1920, logro construir en los

talleres ópticos de la casa Carl Zeiss (Alemania), círculos

graduados sobre cristal para así lograr menor peso, tamaño, y

mayor precisión, logrando tomar las lecturas con más facilidad.

Una variante del Teodolito es el Taquímetro autoreductor creado

por el Italiano Ignacio Porro (1801–1875). El taquímetro posee

además los elementos del teodolito común.


El Primer sistema de navegación basado en satélites fue el

SISTEMA TRANSIT. Entrada en servicio en 1965.

Al principio de los 60 los departamentos de defensa, transporte y

la agencia espacial norteamericanas (DoD, DoT y NASA

respectivamente) tomaron interés en desarrollar un sistema para

determinar la posición basado en satélites.

El sistema debía cumplir los requisitos de globalidad, abarcando

toda la superficie del globo; continuidad, funcionamiento continuo

sin afectarle las condiciones atmosféricas; altamente dinámicas,

para posibilitar su uso en aviación y precisión.

Esto llevó a producir diferentes experimentos como el Timation y

el sistema 621B en desiertos simulando diferentes

comportamientos.

El sistema TRANSIT estaba constituido por una constelación de

seis satélites en órbita polar baja, a una altura de 1074 Km. Tal

configuración conseguía una cobertura mundial pero no

constante. La posibilidad de posicionarse era intermitente,

pudiéndose acceder a los satélites cada 1.5 h. El cálculo de la

posición requería estar siguiendo al satélite durante quince

minutos continuamente.

Posteriormente se creó NAVSTAR. Sistema de posicionamiento

global (GPS), ya que TRANSIT tenía muchos problemas. La

entonces URSS tenía un sistema igual que el TRANSIT, de

nombre TSICADA. Había que dar un gran salto. La guerra fría

fomentaba invertir unos cuantos billones de pesetas en un

revolucionario sistema de navegación, que dejara a la URSS

definitivamente atrás.

Se concibió un sistema formado por 24 satélites en órbita media,

que diera cobertura global y continua. ROCKWELL (California) se

llevó uno de los contratos más importantes de su época, con el

encargo de 28 satélites por 170.000.000.000 (ciento setenta mil

millones) de pesetas.

El primer satélite se lanzó en 1978, y se planificó tener la

constelación completa ocho años después. Unido a varios

retrasos, el desastre de la lanzadera Challenger paró el proyecto

durante tres años. Por fin, en diciembre de 1983 se declaró la fase

operativa inicial del sistema GPS. El objetivo del sistema GPS era

ofrecer a las fuerzas de los EE.UU. la posibilidad de posicionarse

(disponer de la posición geográfica) de forma autónoma o

individual, de vehículos o de armamento, con un coste

relativamente bajo, con disponibilidad global y sin restricciones

temporales. La iniciativa, financiación y explotación corrieron a

cargo del Departamento de Defensa de los EE.UU. (DoD), el GPS

se concibió como un sistema militar estratégico.

El GPS hoy

Hoy en día el GPS supone un éxito para la administración y

economía americana no interesando a nadie que se reduzca la

inversión en el sistema, sino todo lo contrario. La política de la

administración de EE.UU. es mantener coste 0 para el usuario el

sistema GPS, potenciar sus aplicaciones civiles a la vez que se

mantiene el carácter militar.

Las aplicaciones disponibles se orientan a principalmente a

sistemas de navegación y aplicaciones cartográficas: topografía,

cartografía, geodesia, sistema de información geográfica (GIS),

mercado de recreo (deportes de montaña, náutica, expediciones

de todo tipo, etc.), patrones de tiempo y sistemas de

sincronización, aplicaciones diferenciales que requieran mayor

precisión además de las aplicaciones militares y espaciales.


Esta fue evolucionando a medida que la electrónica evoluciono,

ya que los componentes que forman a estos aparatos son de

mayor precisión y menor costo cada vez, lo que las hace

accesible al mercado constructor y otras aplicaciones que deriven

de esta. El volumen de venta de equipos GPS en está en torno a

los 300 millones de dólares anuales. En cuanto a la navegación

aérea con unos 300.000 aviones en todo el mundo. El

equipamiento de GPS para navegación intercontinental o entre

aeropuertos tiene una penetración anual del 5%

(aproximadamente unas 15.000 unidades). Sin embargo en

aproximación el GPS no tiene la suficiente integridad y precisión

aunque la FAA está financiando el proyecto WAAS (Wide Área

Augmentation System) que refuerza el sistema GPS y será útil

para aproximaciones de clase I (en EE.UU)

Pero el auténtico mercado del GPS en el mundo es la navegación

terrestre. Con 435 millones de turismos y 135 millones de

camiones es el más amplio mercado potencial de las aplicaciones

comerciales del GPS. De hecho el crecimiento de equipamiento

de GPS mundial es en torno a los 2.000 millones de dólares

anuales, lo que lleva a una penetración del 4% en el año 2001.

Entre las aplicaciones con más desarrollo contamos con sistemas

de navegación independiente, sistemas de seguimiento

automático, control de flotas, administración de servicios, etc.

Solo en los EE.UU existen 25.000 autobuses equipados con GPS

y en Japón hay ya un millón y medio de vehículos privados que

cuentan con sistema GPS en su equipamiento.


La primera estación total encontrada es de TRIMBLE modelo

GEODIMETER de 1971, luego el modelo GUPPY fabricada en

1976 por TOPCON, entre otras. Al ser una suma de instrumentos

su avance va en función de la innovación tecnológica de sus

diferentes componentes, en 1990 se comercializo la E.T.

Robótica, 1993 se sumó la recepción GPS, y en 2003 la

tecnología R-Track para el rastreo de señal LC2, permite que el

trabajo con una estación total sea más dinámico y de gran

precisión.

En relación al manejo de información inicialmente se leía en

display y se transcribía en la libreta de campo; luego al aparecer

las libretas electrónicas esta información era pasada al ordenador

con el programa usado según el modelo o marca.

Actualmente los equipos tienen micro procesadores incluidos que

permiten realizar varias etapas en paralelo.

Podemos encontrar equipos fabricados por empresas como

SOKKIA, LEICA, STONE, SPECTRA, PENTAX, NIXON,

TOPCON, etc.

1.2.6. ECLÍMETRO

No existen antecedentes de quien habría inventado el Eclímetro

pero en el siglo XVI se difundió el uso del anteojo aunque el

invento había sido anterior. Después Kepler en 1611 inventó el

"anteojo astronómico", que es el usado en topografía. Este

anteojo nos daba una imagen invertida.

En los últimos años los avances de la óptica han permitido

conseguir una imagen directa intercalando más lentes y sin que

apenas se pierda claridad en la imagen.

1.2.7. BRÚJULA

Los chinos usaban un trocito de caña conteniendo una aguja

magnética que se hacía flotar sobre el agua, y así indicaba el

norte magnético. Pero en ciertas oportunidades no servía, pues

necesitaba estar en aguas calmas, por lo que fue perfeccionada

por los italianos.

El fenómeno del magnetismo se conocía; se sabía desde hacía

mucho tiempo que un elemento fino de hierro magnetizado

señalaba hacia el norte, hay diversas teorías sobre quién inventó

la brújula. Ya en el siglo XII existían brújulas rudimentarias. En

1269, Pietro Peregrino de Maricourt, alquimista de la zona de

Picardía, describió y dibujó en un documento, una brújula con

aguja fija (todavía sin la rosa de los vientos). Los árabes se

sintieron muy atraídos por este invento; la utilizaron

inmediatamente, y la hicieron conocer en todo Oriente.

CAPÍTULO II

PARTES DE LOS DIFERENTES INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

2.1. PARTES DE LOS DIFERENTES INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS


2.1.1.1. MECANISMOS INTERNOS Y EXTERNOS

a. MECANISMO INTERNO:

i. EL TELESCOPIO

Ahora en la actualidad los telescopios sonmodernos que utilizan un enfoque interno. Estostelescopios tienen una lente que se mueven haciaatrás y hacia adelante en el interior entre la lentedel objetivo y la retícula.

El telescopio consta de tres partes principales:

* La lente del objetivo: Es la lente más grande yestá colocada en el frente o extremo frontal deltelescopio.

* El ocular: Es la lente pequeña que se encuentraen el extremo del observador. En realidad es unmicroscopio que amplifica y permite que elobservador vea claramente la imagen que se formaen la lente del objetivo.

* La retícula: Frente al telescopio y en un plano de90° con respecto al eje óptico, se encuentra laretícula, que permite establecer las líneas dereferencia horizontal y vertical del telescopio. En laactualidad es una placa delgada de vidrio sobre laque se graban las líneas. La línea imaginaria quepasa por el cruce de los hilos de la retícula y elcentro óptico del objetivo se llama línea decolimación del instrumento y las lecturas de nivel setoman sobre esta línea.

Estos telescopios cuentan con un hilo vertical en laretícula para visar los puntos y un hilo horizontalcon el cual se hacen las lecturas en los estadalesde nivelación. Adicionalmente, pueden contar conhilos de estadía superior e inferior, a y b son hilosde estadía superior e inferior respectivamente quesirve para medir distancias, c es la retículahorizontal que se emplea para la nivelación.

ii. EL NIVEL DE BURBUJA

Se encuentra fijo al nivel de ingeniero de maneraque al centrar la burbuja la línea de visual eshorizontal.

b. MECANISMO EXTERNO:

El nivel de ingeniero se aplica para determinar laelevación de puntos situados sobre la superficieterrestre, o más estrictamente, la comparación entreellas.

La finalidad del telescopio es fijar la dirección de lalínea visual y amplificar el tamaño aparente de losobjetos observados.

2.1.1.2. FUNCIONAMIENTO DEL NIVEL DE INGENIERO

La finalidad que tiene el telescopio es observar objetoscon claridad que están alejados respecto al operador.

Referente al nivel de burbuja cuando se centrar laburbuja la línea de visual es horizontal y se puedegarantizar que la distancia estadimétrica es la correcta.

La lente convergente se ubica en el objetivo, la cualpuede deslizarse dentro de la armadura cilíndrica; dichalente se desplaza mediante el tornillo de enfoque,gracias a esta lente se obtienen imágenes reales einvertidas respecto a los objetos observados.

2.1.1.3. TIPOS DE NIVELES DE INGENIERO

a. NIVEL DUMPY

En el nivel dumpy, el telescopio y el eje vertical estánmoldeados en una sola pieza. La cabeza denivelación consta esencialmente de dos placas,

estando el telescopio montado en la placa superior yla inferior se atornilla directamente sobre el trípode.Las dos placas están separadas por tres tornillosnivelantes, que sirven para que el instrumento senivele con precisión. Una vez que esto se efectúeusando el nivel unido al telescopio, el instrumentodebe quedar nivelado en cualquier dirección en quese apunte.

b. NIVEL BASCULANTE

En este nivel, el telescopio no está unido rígidamenteal eje vertical, sino que puede inclinarse ligeramenteen el plano vertical alrededor de un eje localizadoinmediatamente debajo del telescopio. Estebasculamiento está controlado por un tornillo demovimiento fino ubicado en el extremo ocular, y laburbuja se lleva al centro de su recorrido en cadalectura sobre la mira. De esta manera forma, no esnecesario que la línea de colimación seaperpendicular al eje vertical, como debe serlo en elnivel dumpy.

Los niveles basculantes son robustos y permiten lasmás altas precisiones y la mayoría de losinstrumentos modernos incorporan este principio, yasea que se usen en trabajos precisos o nivelacionesordinarias.

c. NIVELAUTOMÁTICO

En la actualidad, hay gran variedad de instrumentosque no utilizan niveles precisos. Solo se requiere queel telescopio se nivele aproximadamente y unaditamento compensador corrige el desnivel residualmediante un sistema pendular ubicado dentro deltelescopio. Estos desniveles son muy populares envirtud de la facilidad de su uso, sin embargo, sufrende cierta inestabilidad, como se mencionaráposteriormente.

d. NIVEL ELECTRÓNICO DIGITAL

El nivel electrónico digital es un instrumentoautomático, ya que después de centrar su nivel deburbuja de forma aproximada el compensador terminala nivelación. El telescopio y los hilos de la retícula delinstrumento se pueden emplear para hacer lecturas,como con los otros niveles, pero fue diseñadoprincipalmente para efectuar lecturas electrónicas. El

topógrafo dirige la visual sobre el estadal que cuentacon un código de barras. Una vez hecho esto, sepresiona un botón y el instrumento compara la imagenla imagen de la lectura del estadal con una copia decódigo de barras que conserva en su memoriaelectrónica. Enseguida muestra en la pantalla lalectura numérica del estadal así como la distanciahasta el mismo.

2.1.2. TEODOLITO

PARTES DEL TEODOLITO:

a) Base de sustentación provista de tres tomillos nivelantes, paralograr su horizontalización.

b) Circulo graduado fijo azimutal para medición de ánguloshorizontales, provisto de un nivel tórico de burbuja.

c) Parte móvil o alidada que, girando sobre el círculo azimutal,contiene a su vez el círculo cenital o de alturas, llamadotambién eclímetro.

d) Anteojo situado en la alidada, móvil dentro de ella en un planovertical, con lo que, por conjunción de dicho movimiento y elpropio de la alidada, puede apuntar (colimar en lenguajetopográfico) a cualquier punto del espacio.

EJES PRINCIPALES DEL TEODOLITO:

a) Eje principal o vertical, alrededor del cual gira la alidada, es eleje donde se miden ángulos horizontales.

b) Eje secundario u horizontal, alrededor del cual gira el anteojo.

c) Eje de colimación, o de puntería, coincidente con el ejegeométrico del anteojo, es el eje donde se enfoca a los puntos.

PARTES DEL TEODOLITO

ID ELEMENTO

1 Tornillo de bloqueo y fijación del movimiento vertical.

2 Tornillo de ajuste fino del limbo vertical.

3 Tornillo de bloqueo y fijación del movimiento horizontal.

4 Tornillo de ajuste fino del limbo horizontal.

5 Nivel tubular transversal.

6 Espejo reflector para iluminar los limbos horizontal y vertical.

ID ELEMENTO

5 Nivel tubular transversal.

6 Espejo reflector para iluminar los limbos horizontal y vertical.

7 Anteojo o colimador

8 Enfoque del visor lector de limbos horizontal y vertical.

9 Visor lector de limbos horizontal y vertical.

10 Ocular del anteojo

11 Enfoque del ocular

12 Enfoque de la retícula

ID ELEMENTO

13 Espejo para ver el nivel tubular longitudinal

14 Limbo vertical protegido.

15 Soporte para linterna, iluminación nocturna.

16 Nivel esférico.

17 Palanca de bloqueo del limbo horizontal.

18 Limbo horizontal protegido.

19 Tornillos nivelantes basamento.


Las partes de cada equipo están sujetas a la marca y modelo dedicho instrumento, pero todos ellos en la estructura del G.P.S.,constan de 3 segmentos y estas cumplen funciones ycaracterísticas que a continuación se detallan:

2.1.3.1. SEGMENTO ESPACIAL

a. Formado por una constelación de 24 satélites.b. Órbitas cuasi-circulares de 26.600 Kmc. Periodo orbital de ½ dia sideral (algo menos a 12

horas)2.1.3.2. SEGMENTO DE CONTROL

Controlado por la Fuerza Aérea Norteamericana:

a. Planificar y lanzar nuevos satélites.b. Medir sus posiciones y predecir sus orbitas.c. Enviarles los datos de navegación y las correcciones

orbitales.d. Calcular y corregir la hora local de los satélites.e. Testar y ejecutar tareas de mantenimiento.

2.1.3.3. SEGMENTO USUARIO

Formado por los equipos receptores y la comunidadde usuarios del G.P.S.:

a. Funciones: Calcular posición, velocidad, y Tiempo(PVT).

b. Aplicaciones: Navegación y transporte, Difusión deltiempo, Posicionamiento de precisión (Agricultura,obras públicas, geodesia,…), Medición decaracterísticas atmosféricas.

A continuación presentamos el G.P.S. MAP CSx, sus partes yfunciones:


Las partes de cada equipo están sujetas a la marca y modelo dedicho instrumento, pero todos ellos en la estructura del G.P.S.,constan de 3 segmentos y estas cumplen funciones ycaracterísticas que a continuación se detallan:

2.1.4.1. SEGMENTO ESPACIAL

a. Formado por una constelación de 24 satélites.b. Órbitas cuasi-circulares de 26.600 Kmc. Periodo orbital de ½ dia sideral (algo menos a 12

horas)2.1.4.2. SEGMENTO DE CONTROL

Controlado por la Fuerza Aérea Norteamericana:

a. Planificar y lanzar nuevos satélites.b. Medir sus posiciones y predecir sus orbitas.c. Enviarles los datos de navegación y las correcciones

orbitales.d. Calcular y corregir la hora local de los satélites.e. Testar y ejecutar tareas de mantenimiento.

2.1.4.3. SEGMENTO USUARIO

Formado por los equipos receptores y la comunidadde usuarios del G.P.S.:

a. Funciones: Calcular posición, velocidad, y Tiempo(PVT).

b. Aplicaciones: Navegación y transporte, Difusión deltiempo, Posicionamiento de precisión (Agricultura,obras públicas, geodesia,…), Medición decaracterísticas atmosféricas.


A continuación se detalla las partes de una Estación Total en lasiguiente Imagen:

2.1.6. ECLÍMETRO

Se presenta el siguiente gráfico:

2.1.7. BRÚJULA

Es importante resaltar que las partes de una brújula pueden variarsegún el tipo de brújula que se esté usando (lensatica,cartográfica), ya que en la actualidad se le han adicionado unasseries de artículos que han contribuido al avance y mejora de lamisma. Pero en su gran mayoría, las partes claves,fundamentales de una brújula son las que le presentamos acontinuación:

La brújula se divide en seis partes fundamentales. Convieneconocer bien las partes de la brújula para hacer un uso correctode la misma:

La base: Es el cuerpo de la brújula y acostumbra a estarcompuesta por una base de plástico resistente y transparente enla que se leen de una a tres escalas de medición. En ese cuerpoestán ancladas todas las demás piezas.

El anillo giratorio graduado: El anillo giratorio tiene una serie dedivisiones hasta completar un círculo de 360 grados. Suelen teneruna división mínima de 2 grados. Cuanto menor sea la divisiónmás correcta será la medición y menos errores se producirán.

La aguja magnética: La aguja magnética se encuentra dentro delcilindro. Es la parte más importante de la brújula.

La flecha orientadora: También se halla en el interior del cilindro,por debajo de la aguja magnética.

Punto de lectura: El punto de lectura se encuentra en la partesuperior del cilindro, encima de la numeración de las divisiones.

Es un punto de color blanco, por lo general, y ahí es donde seefectúan las lecturas con la brújula.

Flecha de dirección de viaje: Se trata de una línea que atraviesala mayor parte de la base para terminar con una flecha. A suslados se aprecian líneas auxiliares, aunque son distintas a las queacompañan a la flecha orientadora.

Por otra parte describiremos las partes de los diferentes tipos deBrújula:

PARTES DE UNA BRUJULA CARTOGRAFICA:

1. Alidada o mira2. Línea de mira3. Espejo de mira4. Señal de referencia5. Flecha de Norte6. Clinómetro7. Cápsula orientable8. Aro de graduación9. Lupa10. Iluminación eléctrica11. Líneas Norte-Sur12. Aguja con cojinetes13. Puntos de mira luminosos14. Nivel15. Escalas16. Reglas de medida

PARTES DE UNA BRUJULA LENSATICA:

1. Base que contiene la aguja y el limbo flotante2. Flecha indicadora del norte magnético3. Mira delantera con alambre vertical4. Mira trasera con lente5. Punto de lectura, línea de índice6. Línea girable.7. Cápsula transparente externa giratoria, anillo de rotaciónexterno.

2.2. UTILIZACIÓN DE CADA INSTRUMENTO TOPOGRÁFICO.


Primeramente se procede a la instalación o estación del equipo,en este caso el nivel de ingeniero.

Para ello armamos el trípode, elevamos hasta aproximadamentela altura del observador, en lo posible debemos tratar de quequede a nivel horizontal.

Pasamos a la colocación del nivel topográfico, manteniendo elcuidado respectivo, y colocamos el tornillo que fija el nivel en eltrípode. Hacemos uso de la burbuja para ver si estácorrectamente nivelado, para lo cual hacemos uso del nivel deinstalación, hasta que la burbuja quede en el centro, una vezinstalado y nivelado el equipo procedemos a trabajar.

En Segundo Lugar; realizamos os cálculos utilizando el estadal yel nivel, pasaremos a tomar las medidas de los retículosestacionarios.

2.2.2. TEODOLITO

Para la correcta utilización del teodolito se debe realizarcorrectamente el Estacionamiento del Trípode y la Nivelación deTeodolito, las cuales detallamos a continuación:

ESTACIONAMIENTO DEL TRIPODE

Antes de insular el teodolito debe estar clavada la estaca en laestación y colocada la puntilla en la misma. Todo teodolitodispone de un trípode que le sirve de soporte el cual debecentrarse la ayuda de plomada o de un bastón, dependiendo deltipo de trípode.

Los tornillos deben colocarse soltando las patas girando hacia laizquierda los tronillos que tienen para su fijación. Una vez sueltosse abren las patas formando un triángulo equilátero, se levanta eltrípode tomándolo de la cabeza (base plana) a una alturaadecuada de tal manera que el operador no tenga que empinarseo agacharse para hacer las lecturas en el teodolito. Para unaadecuada instalación y rápida nivelación, la base del trípode debequedar lo más horizontal posible. En este momento se hinca eltrípode pisando cada una de sus patas observando la posición dela plomada (si el trípode es de una plomada)

Si el trípode se está colocando sobre un terreno inclinado, sedebe garantizar la estabilidad del mismo colocando dos (2) suspatas hacia la parte baja del terreno y la tercera en la partesuperior.

NIVELACION DEL TEODOLITO.

Colocado el Teodolito en la base del trípode, deben tenerse endos(2) elementos El nivel de burbuja tubular y/o el nivel de "ojo de

pollo" que tiene el teodolito y los tornillos de nivelación quepueden ser tres(3) o cuatro(4).

Inicialmente se suelta el tornillo de fijación de movimientohorizontal o tornillo medio (el cual describe más adelante) con elfin de que el Teodolito pueda girarse en sentido horizontal. Semueve el Teodolito de tal el nivel de burbuja tubular manera quequede paralelo a dos (2) tornillos de nivelación. Seguidamente segira el Teodolito noventa grados (90°) de tal manera que el niveltubular quede perpendicular a los tornillos con que se nivelóanteriormente. Esto implica que el nivel tubular “apunta" hacia eltercer tornillo que no se ha tocado hasta el momento. En seguidaprocede nivelar el teodolito SOLO CON EL TERCER TORNILLOhasta la burbuja quede centrada el nivel que en tubular.

Luego se devuelve el Teodolito a su posición inicial; es decir,paralelo a los dos (2) tornillos iniciales, verificando que la burbujaquede centrada en nivel tubular. Si esto no ocurre se nivelanuevamente y se continua la operación hasta que en cualquierade los dos (2) posiciones del teodolito, la burbuja quede centradaen el nivel tubular. Si toda operación es correcta, al verificar elnivel “ojo de pollo” del teodolito se observara que la burbuja estecentrada en el círculo de esta nivel.

Una vez nivelado el teodolito, si este dispone de plomada ópticacomo es el caso de los teodolito de marca WILD, se verifica que lapuntilla de la estaca este ubicada en el cruce de los hijos delretículo de la plomada óptica. Si eso no ocurriese, se suelta elteodolito de su base aflojando la horquilla de la base del trípode yse mueve el teodolito con movimientos sin cruz (hacia la izquierdao derecha y arriba o abajo) de tal manera que la puntilla coincidacon el cruce de los hilos de los retículos. Posteriormente se nivelanuevamente el teodolito hasta que quede centrado y niveladocorrectamente. En este momento queda estacionado el teodolito.


En las siguientes imágenes se muestra el uso del G.P.S. MAP

60CSX – GARMIN, en las cuales crearemos, borraremos y

editaremos WAYPOINTS.


Montaje del instrumento

1. Extienda las patas del trípode tanto como sea necesario y

asegure los tornillos del mismo.

2. Coloque el trípode de tal manera que la parte superior quede lo

más horizontal posible, asegurando firmemente las patas del

mismo sobre el terreno.

3. Únicamente hasta este momento, coloque el instrumento sobre

el trípode y asegúrelo con el tornillo central de fijación.

Nivelación del instrumento:

Una vez montado el instrumento, nivélelo guiándose con el nivel

de burbuja.

A continuación enumeraremos las instrucciones a seguir

para la buena utilización de una Estación Total:

1. Configura la estación total en un punto sobre la tierra,

llamada estación de instrumento, donde tú quieres trabajar.

Abre las patas del trípode y posiciona la base sobre el punto,

teniendo cuidado de que esté nivelado

2. Ajusta las patas del trípode hasta que éste esté a una altura

cómoda. Presiona las patas suavemente en suelo para ayudar

a estabilizar la estación.

3. Coloca el instrumento en el trípode. Ajusta el tornillo de

fijación del trípode en la parte inferior del instrumento.

4. Centra el instrumento sobre el punto. Mira por la plomada

óptica para encontrar el punto; es posible que desees poner el

pie al lado del punto. Ajusta la plomada óptica hasta el centro

de la mira se alinee con el punto.

5. Nivela el plato ajustando los dos tornillos niveladores hasta

que la burbuja de nivel esté centrada entre las dos líneas.

Gira el instrumento 90 grados y centra la burbuja niveladora

sobre el tercer tornillo nivelador. Continúa rotando

el instrumento haciendo ajustes hasta que la burbuja

niveladora permanezca centrada a lo largo de una rotación.

6. Vuelve a comprobar la posición del punto. Si éste está fuera

del centro, cambia la posición de la plomada óptica sobre el

punto y repite los pasos de nivelación anteriores.

7. Coloca el prisma a la varilla. Pide a un asistente que camine

al segundo punto y coloque la base de la varilla en el centro

del punto. Ajusta la altura de la varilla hasta que el operador

de la estación pueda ver el prisma. Comprueba que el prisma

se encuentre enfrentado al instrumento.

8. Alinea el buscador de vista óptico con el prisma. Utiliza los

mandos de ajuste horizontales y verticales al centro de la cruz

con el centro del prisma.

9. Presiona "REC" (grabar) para grabar los datos.

2.2.5. ECLÍMETRO

1. Identificar el ángulo vertical.

2. Utilizando la wincha, medir la distancia de referencia a la

distancia del objeto a medir.

3. Realizar los cálculos necesarios para la obtención del dato

requerido.

2.2.6. BRÚJULA

USO DE LA BRUJULA:

En primer lugar debe colocarse la brújula sobre el mapa,

procurando que el lateral de su placa base descanse a lo largo del

rumbo que se pretende seguir.

A continuación se hace girar la cápsula (el limbo graduado) hasta

que la “N” coincida con exactitud con el norte magnético indicado

en el mapa. A partir de ahí, la flecha de dirección indica en el aro

del limbo el rumbo a seguir. Ya en el terreno, y sin dejar de

mantener el limbo en la dirección que se ha obtenido sobre el

mapa, se gira toda la brújula (no el limbo) hasta lograr la

coincidencia de la flecha del Norte con la aguja imantada.

Ya solo queda seguir el rumbo hasta el punto de destino elegido

y, una vez allí, repetir el mismo proceso hasta llegar al destino

final.

USO DE LA BRUJULA SIN MAPA:

Lo primero que debe hacerse es buscar una superficie plana

donde colocar la brújula parapermitir que la aguja se mueva con

libertad y encuentre el norte. Una vez se haya detenido se

procederá a girar lentamente el limbo graduado hasta que el norte

(del limbo) se sitúe sobre la punta imantada de la aguja. Tanto la

aguja como el limbo están orientados hacia el norte. El ángulo del

limbo, sea el que sea, quedará alineado con la dirección norte-sur

de la brújula, lo que servirá para orientarnos en nuestro rumbo.

Hay que tener en cuenta que el primer paso habrá sido ubicarse

en la dirección de viaje para, posteriormente, seguir los pasos que

se han indicado con la brújula.

COMO ORIENTARSE SIN BRUJULA Y SIN MAPA:

Cuando se carece de brújula y de mapa, aún existen posibilidades

de orientarse, tanto de día como de noche. De noche, como se ha

hecho desde siempre, mediante las estrellas. De día, para poder

orientarse, hará falta un reloj. Con el reloj debe apuntarse con la

aguja pequeña en dirección al sol. La bisectriz entre la aguja

pequeña y la cifra de las 12 del reloj indicará la dirección sur en el

hemisferio norte. Ocurrirá lo contrario en el hemisferio sur.

CAPÍTULO III

ACCESORIOS DE LOS INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS;INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN.

3.1. ACCESORIOS DE LOS INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS


a. TRÍPODES

Es el Soporte del aparato, con 3 pies de madera o metálicos,con patas extensibles o telescópicas que terminan enregatones de hierro con estribos para pisar y clavar en elterreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede ala altura de la vista del operador 1.40 - 1.50 m. Son útilestambién para aproximar la nivelación del aparato.

Se utilizan para trabajar mejor, tienen la misma X e Y perodiferente Z ya que tienen una altura; el tipo más utilizado es elde meseta.

b. MIRAS VERTICALES

Son reglas graduadas en metros y decímetros, generalmentefabricadas de madera, metal o fibra de vidrio. Usualmente,para trabajos normales, vienen graduadas con precisión de 1cm y apreciación de 1 mm. Comúnmente, se fabrican conlongitud de 4 m divididas en 4 tramos plegables para facilidadde transporte y almacenamiento.

c. CUADERNO DE CAMPO

Un cuaderno de campo o diario de campo es una herramientausada por los Ingenieros para hacer anotaciones cuandoejecutan trabajos de campo. Es un ejemplo clásico de fuenteprimaria.

d. RADIOCOMUNICADOR

Los comunicadores portátiles o también llamados walkie-talkieo transmisor-receptor portátil o radio comunicador, es unpequeño dispositivo que permite la comunicación entre dos

personas distantes, mediante la emisión y recepción de ondasde radio, en diferentes frecuencias según sea el caso.

3.1.2. TEODOLITO

a. TRÍPODES



b. MIRAS VERTICALES




d. JALON O BALISA

Un jalón o baliza es un accesorio para realizar mediciones coninstrumentos topográficos, originalmente era una vara larga demadera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismáticaen la parte superior, y rematada por un regatón de acero en laparte inferior, por donde se clava en el terreno.

e. CINTA METRICA

Una cinta métrica o flexómetro es un instrumento de medidaque consiste en una cinta flexible graduada y se puedeenrollar, haciendo que el transporte sea más fácil.

f. RADIOCOMUNICADOR

Los comunicadores portátiles o también llamados walkie-talkieo transmisor-receptor portátil o radio comunicador, es unpequeño dispositivo que permite la comunicación entre dospersonas distantes, mediante la emisión y recepción de ondasde radio, en diferentes frecuencias según sea el caso.


a. CUADERNO DE CAMPO



a. TRÍPODES



b. MIRAS VERTICALES




d. JALON O BALISA

Un jalón o baliza es un accesorio para realizar mediciones coninstrumentos topográficos, originalmente era una vara larga de

madera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismáticaen la parte superior, y rematada por un regatón de acero en laparte inferior, por donde se clava en el terreno.

e. PRISMA

Es un objeto circular formado por una serie de cristales quetienen la función de regresar la señal emitida por una estacióntotal o teodolito.

f. RADIOCOMUNICADOR

Los comunicadores portátiles o también llamados walkie-talkieo transmisor-receptor portátil o radio comunicador, es unpequeño dispositivo que permite la comunicación entre dospersonas distantes, mediante la emisión y recepción de ondasde radio, en diferentes frecuencias según sea el caso.

3.1.5. ECLÍMETRO



b. JALON O BALISA

Un jalón o baliza es un accesorio para realizar mediciones coninstrumentos topográficos, originalmente era una vara larga demadera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismáticaen la parte superior, y rematada por un regatón de acero en laparte inferior, por donde se clava en el terreno.

c. CINTA METRICA

Una cinta métrica o flexómetro es un instrumento de medidaque consiste en una cinta flexible graduada y se puedeenrollar, haciendo que el transporte sea más fácil.

3.1.6. BRÚJULA



CONCLUSIONES

Como en toda materia que se estudie lo más práctico para aprender es llevar

los conocimientos al terreno, por lo tanto, en este trabajo hemos podido

rescatar muchos conceptos, instrucciones en el ramo y lo más importante es

que se ponga en práctica todo lo indicado.

La familiarización con los equipos de Topografía es una parte muy importante

en esta carrera ya que es vital una rápida y perfecta instalación de los equipos,

esto es para evitar los errores en terreno y para un buen desarrollo del

levantamiento topográfico.

También es de gran ayuda el estudio previo del terreno, y hacer un croquis del

sector que se va a medir representar los puntos en los que se ubicaran los

ejes de la poligonal para comenzar con el levantamiento y no perder el tiempo

en el lugar y así agilizar el trabajo y no producir pausas

BIBLIOGRAFÍA

TOPOGRAFÍA GENERAL: FRANCISCO DOMÍNGUEZ GARCÍA − TEJERO12º EDICIÓN (1993)

EDICIONES MUNDI − PRENSA.

TOPOGRAFÍA: DANNTE ALCÁNTARA GARCÍA1º EDICIÓN (1990)

EDITORIAL MCGRAW − HILL.

TRATADO DE TOPOFRAFÍA: LINO ÁLVAREZ VALDÉS2º EDICIÓN (1940)GUSTAVO GILI, EDITOR.

INFORMACIÓN BAJADA DE INTERNET

APUNTES DE DIVERSOS LIBROS DE TOPOGRAFIA APLICADA DELA BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO.

ANEXOS

NIVEL DE INGENIERO

TEODOLITO

G.P.S. CONVENCIONAL

G.P.S. DIFERENCIAL DE DOBLE FRECUENCIA

ESTACION TOTAL

ECLIMETRO

BRÚJULA

ACCESORIOS PARA LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS

Documents

Instrumentos Topograficos, Partes y Accesorios